Часс С.И. Гидравлика. Гидромеханика: Сборник задач и контрольных заданий УГГУ 2009
4.190 В боковой плоской стенке закрытого резервуара установлена полусферическая крышка, входящая внутрь резервуара (рис. 3.34).
Определить равнодействующую давления бензина на полусферическую крышку АСВ радиусом r, показать линию действия силы, рассчитать угол наклона силы к горизонту и глубину точки приложения силы к криволинейной поверхности.
На уровне нижней кромки крышки показание манометра равно рман. Принять плотность бензина ρбенз.
Чертеж представить в масштабе.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | r, мм | рман, ат | ρбенз, кг/м³ |
| а | 300 | 0,09 | 750 |
Ответ: R = 1915 Н, α = 12º, yDравн = 0,96 м.
ВУЗ: УГГУ
4.206 Определить минимальную толщину δ стенок стального трубопровода диаметром d (рис. 3.35), находящегося под избыточным давлением р. Допускаемое напряжение для стали принять σadm.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d, мм | р,ат | σadm, МПа |
| а | 600 | 28,0 | 137 |
Ответ: δ = 6 мм.
ВУЗ: УГГУ
10.48 (Вариант а) Из магистрального трубопровода бензин по трубе диаметром d и длиной l подается в бензохранилище. Уровень бензина в бензохранилище ниже оси трубы на величину h (рис. 4.1).
Определить показание манометра М (рман) в начале трубопровода для обеспечения пропускной способности Q. На трубе установлена задвижка Лудло со степенью открытия a/d. Принять шероховатость трубы Δ. Плотность бензина ρбенз=750 кг/м³; коэффициент кинематической вязкости бензина νбенз=0,85·10-6 м²/c.
Таблица 1 – Исходные данные
| d, мм | l, м | h, м | Q, л/c | a/d | Δ, мм |
| 100 | 150,0 | 0,4 | 6,0 | 3/4 | 0,5 |
Ответ: рман=10,7 кПа.
10.187 Из закрытого резервуара с избыточным давлением на поверхности масла, соответствующим показанию манометра рман, трансформаторное масло подается в открытый отстойник по трубе диаметром d и длиной l (рис. 4.2). На трубе установлен пробковый кран с углом закрытия α.
Определить, какой должна быть разность уровней масла в баке и отстойнике (Н) для обеспечения пропускной способности трубопровода Q.
Принять плотность масла ρмасл = 884 кг/м³; коэффициент кинематической вязкости масла νмасл = 30·10-6 м²/c.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | рман, ат | d, мм | l, м | α, град | Q, л/c |
| а | 0,11 | 50 | 60,0 | 30 | 2,5 |
Ответ: Н = 2,407 м.
10.246 Определить расход воды Q из дозаторного резервуара А в резервуар В (рис. 4.3) при постоянном напоре Н по двум трубам диаметром и длиной: d, l1 и d2, l2 соответственно.
Трубы водопроводные нормальные. На середине трубы диаметром d2 установлен пробковый кран с углом закрытия α.
Учесть потери напора в местных сопротивлениях на входе и выходе трубопроводной системы, а также при внезапном расширении трубопровода. Построить напорную и пьезометрическую линии, показать эпюру потерь напора.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | Н, м | d1, мм | l1, м | d2, мм | l2, м | α, град |
| а | 2,5 | 50 | 5,0 | 100 | 8,0 | 40 |
Ответ: Q = 5,5 л/c.
ВУЗ: УГГУ
10.15 Из закрытого резервуара с избыточным давлением на поверхности рман вода подается в открытый резервуар на высоту Н (рис. 4.4). Для определения расхода воды на магистральном трубопроводе диаметром d1 = 100 мм и длиной l установлен расходомер Вентури с диаметром цилиндрической вставки d2 = 50 мм. Разность показаний пьезометров расходомера h.
Определить пропускную способность системы (Q) и высоту подъема воды (Н). Считать трубы водопроводные в нормальных условиях.
Учесть потери напора во всех местных сопротивлениях, принимая коэффициент сопротивления вентиля ζвент. Потерями напора в расходомере можно пренебречь.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | рман, ат | l, м | h, мм | ζвент |
| а | 0,8 | 100 | 620 | 14,5 |
Ответ: Q = 7,1 л/c, Н = 6,26 м.
10.161 Из бака с постоянным напором вода подается в зумпф, уровень воды в котором также постоянный и ниже оси трубы на величину h (рис. 4.5).
Определить напор воды Н в баке, чтобы расход воды, пропускаемый по трубопроводу диаметром d и длиной l, был равен Q.
Труб водопроводная, чугунная с абсолютной шероховатостью Δ. В системе установлен пробковый кран с углом закрытия α.
Плотность воды ρ=10³ кг/м³; коэффициент кинематической вязкости воды ν=1·10-6 м²/c.
Таблица — Исходные данные
| Вариант | h, м | d, мм | l, м | Q, л/c | Δ, мм | α, град |
| а | 2,0 | 100 | 80,0 | 14,0 | 1,0 | 30 |
Ответ: Н=3,942 м.
10.204 При постоянном напоре вода по двум трубам подается из резервуара А в резервуар В (рис. 4.6).
Определить разность уровней воды в резервуарах Н при расходе Q. Диаметры и длины труб соответственно: d1, l1 и d2, l2, абсолютная шероховатость труб: Δ1 = Δ2 = 0,5 мм. На трубе диаметром d1 на расстоянии (1/3)l1 от входа в труб установлен вентиль с коэффициентом сопротивления, равным ζвент.
Учесть потери напора в местных сопротивлениях: на входе и выходе трубопровода, а также при внезапном расширении.
Принять коэффициент кинематической вязкости воды ν = 1·10-6 м²/c.
Построить напорную и пьезометрическую линии, показать эпюру потерь напора.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | Q, л/c | d1, мм | l1, м | d2, мм | l2, м | ζвент |
| а | 6,0 | 50 | 6,0 | 100 | 10,0 | 4,5 |
Ответ: Н = 4,91 м.
ВУЗ: УГГУ
10.248 Из резервуара А в резервуар В вода подается по трубопроводу диаметром d = 50 мм с абсолютной шероховатостью Δ = 0,5 мм, состоящему из трех участков соответственно длиной l1 , l2 и l3 (рис. 4.7).
Расход воды в системе равен Q. На входе в трубу установлена решётка без обратного клапана, на первом участке стоит вентиль с коэффициентом сопротивления ζвент . Напор воды в резервуаре А — Н1, в резервуаре В – Н2.
Определить показание манометра рман2 на поверхности воды в резервуаре В, если показание манометра на поверхности воды в резервуаре А рман1. Кинематический коэффициент вязкости воды ν = 1·10-6 м²/c.
Построить напорную и пьезометрическую линии, показать эпюру потерь напора.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант а | |||||||
| l1, м | l2, м | l3, м | Q, л/c | ζвент | Н1, м | Н2, м | рман1, ат |
| 5,0 | 4,0 | 6,0 | 2,5 | 5,0 | 1,5 | 2,5 | 0,45 |
Ответ: рман2 = 0,15 ат.
ВУЗ: УГГУ
10.249 Из напорного бака с постоянным напором Н вода подается в зумпф по двум трубам диаметрами и длиной d1, l1 и d2, l2 соответственно (рис. 4.8).
Определить расход воды в трубопроводе и скорости движения воды в каждой трубе. На трубе диаметром d1 установлен пробковый кран с углом закрытия α. Учесть потери напора на входе в трубу с острыми кромками, при внезапном сужении ζв.с., а также в колене на выходе. Трубы водопроводные нормальные.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | Н, м | d1, мм | l1, м | d2, мм | l2, м | α | ζв.с. |
| а | 3,0 | 100 | 5,0 | 50 | 8,0 | 40º | 0,38 |
Ответ: Q = 5,1 л/c, υ1 = 0,65 м/c, υ2 = 2,6 м/c.
ВУЗ: УГГУ
